Vier in einer - Piller Entgrattechnik

Bilder: Piller
Spezielle Werkstückhalterungen sorgen dafür,
dass Waschlauge und Spülwasser nahezu jeden Punkt der Getriebeteile erreichen.
Vier in einer
Verkettete Reinigungsanlage für hochwertige Ergebnisse
Um die hohen Anforderungen der Automobilhersteller an die Technische
Sauberkeit erfüllen zu können, hat sich ein Hersteller von Getriebebauteilen für die Investition in eine modulare Mehrkammeranlage zum
Waschen, Entgraten, zur Feinreinigung und Trocknung entschieden.
Hochdruckwasserstrahlen ist ein effizientes
Verfahren zum Entgraten, Entspanen und
Entsanden, um Bauteile verschiedenster Art
für weitere Bearbeitungsschritte vorzubereiten. Bei der Endbearbeitung von Getriebebauteilen für die Automobilindustrie werden
allerdings noch weitere Bearbeitungsschritte
nötig, um die Kriterien für die Restverschmutzung nach VDA 19 zu erfüllen. Die Entwicklung einer solchen Anlage mit verschiedenen
Bearbeitungsstufen wie Vorreinigung, Hochdruckentgraten, Feinreinigung und Trocknung ist eine komplexe maschinenbauliche
und mechatronische Herausforderung. Neben
chemischen und mechanischen müssen hierbei auch hydraulische und thermodynamische
Prozesse koordiniert werden.
Für sein Projekt „Getriebebauteile Oberkasten/Unterkasten“ suchte das in Heilbad
Heiligenstadt ansässige Unternehmen Jedenak CNC-Technik einen Systempartner
zur Realisierung einer Reinigungsanlage für
die in einer neu geplanten Halle eigens angefertigten Bauteile. Den Zuschlag bekam die
Piller Entgrattechnik GmbH aus Ditzingen.
Seit 1995 ist das baden-württembergische Unternehmen auf die industrielle Teilereinigung
spezialisiert. Für die Jedenak CNC-Technik
entwickelte Piller eine verkettete Reinigungs-
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lösung mit Modulen zum Hochdruckwasserstrahl-Entgraten, zur Feinwaschung und zur
Trocknung der Getriebebauteile.
Vorreinigung bei stark
verschmutzten Teilen
Nach der letzten Station der mechanischen
Endbearbeitung werden die Getriebebauteile
vom Transportband entnommen und exakt
in spezielle Spannvorrichtungen positioniert,
woraufhin sie in der Hochdruckwasserstrahlanlage entgratet, entsandet und entspant werden. Stark verschmutzte Werkstücke werden
zuvor in einer einfachen Vorwaschanlage
behandelt. Dies schont nicht nur das Bad der
Hochdruckanlage, sondern auch die empfindlichen Laufflächen der Hochdruckpumpen.
In der Vector Jet III-Hochdruckstrahlanlage fahren entweder Düsenlanzen in die
Bohrungsverschneidungen ein, oder flächige,
wie Fräsen wirkende Düsenarrays strahlen
die gesamte Oberfläche der Bauteile ab. Die
Reinigungswerkzeuge werden mit Arbeitsrobotern oder CNC-Werkzeugmaschinen so
bewegt, dass sie die Teileoberfläche optimal
erfassen. Wichtig ist beispielsweise, dass
keine Späne in feinste Spalten oder Löcher
geblasen werden, die diese später verstopfen
könnten. Allerdings reicht eine Hochdruckstrahlanlage selbst beim Einsatz flächig wirkender Wasserstrahlwerkzeuge oft nicht aus,
um die hohen Sauberkeitsanforderungen der
Automobilindustrie zu erfüllen. Dies gilt besonders, wenn die Werkstücke komplizierte
Oberflächengeometrien aufweisen. Nach der
VDA 19 dürfen nach einer Kontrollwaschung
in den Filtern nur noch geringe Restschmutzfrachten zurückbleiben. So muss die gesamte
Restschmutzmenge unter 3 mg liegen und es
darf kein Span zurückbleiben, der mehr als
300 µm misst. Deshalb wurde der Reinigungsanlage für Jedenak CNC-Technik ein weiteres
Modul zur Feinwäsche hinzugefügt.
Für diesen Prozessschritt wird das Bauteil
auf einen Warenträger umgesetzt, der so ausgelegt ist, dass die Reinigungsdüsen so gut
wie jeden Punkt des Bauteils erreichen können. Grundsätzlich stehen nun verschiedene
Modi der Feinwaschung zur Verfügung. Piller
Entgrattechnik hat hierfür flexible Module im
Programm. Reinigerfreie Oberflächen lassen
sich beispielsweise oft bereits durch Spülprozesse mit VE-Wasser erzielen. Reicht dies
nicht aus, wird nochmals mit Reiniger nachgewaschen, der dann in weiteren Spülkammern
wieder ausgespült wird. Ebenso wäre es aber
möglich, ein zweites Spülmodul hinzuzufügen
– genauso wie ein Feinwaschmodul besonders
kosteneffektiv auf eine Einkammer-Nachspülung beschränkt werden könnte, wenn das
vorangegangene Hochdruckwasserstrahlen
Spritzdüsen-Module eignen sich zum
flächigen Spülen von Bauteilen nach der
Hochdruckwasserstrahlbehandlung.
mo Special 6/2014
entgraten
Für einen Getriebebauer
konstruierte Piller eine
modulare MehrkammerReinigungsanlage. Die
einzelnen Module sind
durch Rollenbahnen miteinander verkettetet.
mo 6/14
bereits sehr gute Restschmutzwerte erbracht
hat. Die so gereinigten Bauteile verlassen die
Spülkammern nass und leicht angewärmt.
Nun folgt die Dichtheitsprüfung. Damit hier
keine verfälschten Ergebnisse zustande kommen, werden die zu prüfenden Objekte zuvor getrocknet und auf eine genau definierte
Temperatur abgekühlt.
Abblasen und Vakuumtrocknung
vor der Dichtheitsprüfung
Auch die Trocknung verläuft in mehreren
Schritten. Haftwasser wird zunächst in der
Abblaskammer entfernt. Darauf folgt die
mo Special 6/2014
Vakuumtrocknung, um die Bauteile optimal
auf die Dichtheitsprüfung vorzubereiten.
Bei diesem Prozessschritt macht man sich
den physikalischen Effekt zunutze, dass
Wasser bei niedrigerem Druck bereits
bei einer geringeren Temperatur zu sieden
beginnt. Gleichzeitig kühlt die beim Verdampfen im Vakuumprozess auftretende
Verdampfungsenthalpie das Bauteil auf
das für die Dichtheitsmessung erforderliche
Temperaturniveau ab.
Besonders die Verkettung der einzelnen
Prozesse stellte eine große Herausforderung
für das Planungsteam der Piller Entgrattechnik dar. Ein besonderes Augenmerk kam
Special
hierbei der Erfüllung der für die Automobilindustrie mittlerweile üblichen, sehr kurzen
Taktzeiten zu. Ergänzend zum Know-how
für die Oberflächenbehandlung mussten also auch die mechatronischen Schnittstellen
zwischen den einzelnen Modulen aufeinander abgestimmt werden. Sorgfältige Planung
erforderte darüber hinaus der Übergabeprozess der meist hochsensiblen Bauteile zu den
jeweils nächsten Bearbeitungsmodulen. So
durfte es beispielsweise beim Einbringen
der bereits sauberen Teile in die Trocknung
und auch bei der Dichtheitsprüfung nicht zu
Rückverschmutzungen kommen. Die Übergabe musste absolut staubfrei ablaufen. In
die Planungen wurden außerdem weitere
Anforderungen wie Ressourcenschonung,
Energieeinsparung, Kostenreduktion und
Flexibilität einbezogen.
i
Jedenak CNC-Technik
www. jedenak.de
Piller Entgrattechnik GmbH
www.piller-online.de
parts2clean: Halle 5, Stand B20/C15
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